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點擊查看其他文章 ---------- 天文攝影的信噪比 >>> 曝光效率的基本概念 <<<  ---------- oldmiow 天文攝影單元式入門教學系列 天文攝影的曝光效率 (1) : 曝光的基本概念        在 天文攝影的信噪比 : 決定圖像品質的基石 之中介紹了信噪比的概念和表示，接著 本文從來自天體及天光的信號切入， 了解 望遠鏡、相機、曝光時間等因素到底怎麼 影響信號，又如何影響影像的信噪比，並由此得到一些可供使用的簡單關係。 IC342 從左方的單張曝光到組成右方的成品影像， 需要超過一百倍的累積曝光時間所累積的信噪比 § 光子與電子的信號      以下討論中各處的光子數量P意義皆有差異，但是相互之間的關係都是正比，為了表達的簡潔採用同樣的符號P。 A.光子與時間和望遠鏡      光子是天文攝影中最關鍵的信號，在天文攝影中會有兩類光子，一類來自於目標天體P_(obj.)，另一類則來自天光P_(sky)，也就是大氣自然的輝光，塵埃反射或散射的光，這些光包含 人造 燈光或 滿月這樣的 自然光源等等。      只考慮單一變數 (一次只改變一個參數) 的情況，可以整理出以下蒐集到的光子數量(P)與不同因素的關聯。 A.1. 光子數量 (P) 正比於曝光時間 (t) : P ∝ t      來自天體的光子流量 (單位時間抵達的光子) 大致 固定 ，從而在其他參數固定下抵達成像面上單位面積的光子數量 P ∝ t A.2. 光子數量 (P) 正比於口徑 (R) 的平方: P ∝ R²      此外我們透過望遠鏡來蒐集光子再分攤到成像面上，望遠鏡的整個接收面積正比於蒐集的光子數量 (P) ，根據圓面積公式，面積是半徑的平方乘圓周率，半徑是口徑 (R) 的一半，撇開常數項，可以得到抵達成像面上單位面積的光子數量 P ∝ R² A.3. 單位面積成像面接收到的光子數量 (P) 反比於光學端焦距 (L) 的平方: P ∝ 1/L²   ...

oldmiow 天文攝影單元式入門教學系列 天文攝影的信噪比 : 決定圖像品質的基石           上手天文攝影預處理與疊合 : Siril操作示範 彩色篇 文中一大重點便是"疊合" (stacking)，有些文章稱"疊加"(通常不是加法)，另有稱"積分" (integration)，總而言之就是拍攝多張影像，將多張影像透過平均值 (或其他方式，比如中位數) 結合成一張影像，這麼做的目的是為了提升信噪比，也就是信號 (訊號) 對噪的比值，不為過地說，足夠高的信噪比是好天文攝影作品的一大基石。 信噪比的效應 (圖一)，IC342 "隱藏的星系" 這個星系的視大小將近三分之二個滿月大， 但是由於視方向上靠近銀河盤面， 受到銀河系塵埃的消光影響，亮度相比 M101 (風車星系)、M51 (螺旋星系) 更暗，更難拍攝，也因此更冷門， 較少人拍攝這個目標，筆者在2019年11月底 前往合歡山時便選擇拍攝這個目標， 這也是筆者第一個拍攝總曝光時間 超過五個小時的天體，總曝光時間6小時9分鐘。         (圖一) 為筆者所拍攝並處理的IC342星系，雖然影像沒有達到非常高的信噪比，但是信噪比已足夠顯現出許多不同的結構比如星系的螺旋，且畫面也相對滑順，沒有太明顯花花綠綠顆粒感的情況 。      如果信噪比太低，影像則會有很重的顆粒感，顯得花花綠綠的，如下方 (圖二) ，注意圖中比較亮的區域相對於較暗的區域，沒有那麼嚴重的花花綠綠感，這引出了個重要概念 - 同一張影像上亮度不同的 部分 信噪比不一樣，亮部信噪比較好。 (圖二)，M42 獵戶座大星雲   上手天文攝影預處理與疊合 : Siril操作示範 彩色篇 文章一開始那幅M42作品 (見下圖) 的 曝光30秒單張原始素材裁切局部，經過去拜爾、 轉色、非線性處理，用以展示低信噪比。 (圖三)，M42 獵戶座大星雲 完整介紹見 上手天文攝影預處理與疊合 : Siril操作示範 彩色篇 原始素材由 Aaron Chen 提供 疊合了72張(圖二)30秒曝光的影像， 經過預處理、疊合、後處理完的成品， 圖像明顯顆粒感減...

點擊查看其他文章 ---------- 深入了解天文攝影預處理 (上) 深入了解天文攝影預處理 (下) Siril操作示範 彩色篇 >>> Siril操作示範 黑白篇 <<<  ---------- oldmiow 天文攝影單元式入門教學系列 上手天文攝影預處理與疊合 : Siril操作示範 黑白篇 (圖一)，星團組合 M46、M47、NGC2425 與行星狀星雲 NGC2438 筆者採用QHY183M黑白機加上LRGB濾鏡 在中壢的大光害下單張曝光180秒， 總曝光2小時21分鐘所拍攝，單色相機配上 L濾鏡在連續光譜下可以提升不少曝光效率 黑白機影像          黑白機預處理製作master bias (總偏置)、master dark (總暗場)、master flat (總平場)的步驟和彩色機完全一致 ( Siril操作示範 彩色篇 步驟1~3 )，同時 步驟4 的registration (對齊) 以及stacking (疊合) 操作也是一致的。         唯一的差別在黑白機的影像不需要去拜耳，同時在 深入了解天文攝影預處理 (上) 、 深入了解天文攝影預處理 (下) 提到我通常不特別拍攝偏置場，因為暗場中已經包含偏置場， master dark (總暗場) = 疊合[dark (暗場) - master bias (總偏置)] 此處的master dark (總暗場) 是純的總暗場，最後亮場扣掉總暗場還要再扣一次總偏置，這樣的操作和直接扣除包含總偏置的總暗場應該是一樣的，考量到偏置場和暗場拍攝時電路可能的基準電壓偏移，筆者認為業餘天文攝影可以省略掉拍攝偏置。 當然這一點是基於 暗場拍攝夠多 (筆者一般拍攝64張)，此外 平場也拍一套專用暗場 。         此處Siril的 Pre-processing (預處理) 我只勾選了Use dark (使用總暗場)、Use flat (使用總平場)，Siril中 Use dark和Use offset (使用總偏置場) 兩個選項都是減法操作，所以其實勾哪一個做的都是扣掉所選的檔案，...

文章列表 ---------- 著作權聲明 天文攝影原理類 : 天文攝影的數位影像 :          (1): 數位影像與直方圖         (2): 線性、直方圖轉換與拉伸 天文攝影的感光元件 :         (1): 尺寸、成像、視角與採樣         (2): 實現彩色影像         (3): CCD與CMOS         (4): 感光性能與增益、ISO         (5): 滿井電荷         (6): 類比 數位轉換器的bit位數         (7): 讀出噪與增益         (8): 偏壓、紋路與暗電流 CMOS的FPN會因斷電重啟而改變? 了解CCD感光元件的影像瑕疵   天文攝影的相機 :          (上) : 數位相機         (下) : 天文相機 天文攝影的相機設定: 增益/ISO及飽和電荷  天文攝影的信噪比: 決定圖像品質的基石 天文攝影的曝光效率 :         (上): 基本概念         (中): 天體差異 與 口徑、焦比         (下): 完整的信噪比計算 天文 影像處理類 : 深入了解天文...

點擊查看其他文章 ---------- 深入了解天文攝影預處理 (上) 深入了解天文攝影預處理 (下) >>> Siril操作示範 彩色篇 <<< Siril操作示範 黑白篇  ---------- oldmiow 天文攝影單元式入門教學系列 上手天文攝影預處理與疊合 : Siril操作示範 彩色篇      以天文攝影而言，拍完的照片還遠遠不是成品，而是"素材"，這些素材需要經過一些科學的校正，把我們不要的信號給去掉， 也就是預處理， 並且疊合在一起，預處理完成後再經過一些校色、暗部擴張等等可繁可簡的操作，最終才是如下圖這樣的成品。 (圖一)，M42 獵戶座大星雲 原始素材由 Aaron Chen 提供 單張曝光30秒，總曝光36分鐘 採用天虎60ED APO和改機拆濾鏡 並破解韌體的D5100所拍攝，由於 赤道儀是Sky Watcher Star Adventurer 這樣的小型星野赤道儀，為了降低風吹 造成的嚴重拉線廢片，單張曝光不長， 但預處理疊合後依然有足夠的信噪比， 在後處理後顯現星雲周圍的一些暗塵埃。      用來預處理的軟體很多，比方付費的 Pixinsight 、 MaxIm DL (MDL) 、 Astro Pixel Processor (APP) 等等，也有免費的如 Deep Sky Stacker (DSS) 、 Siril 、等等，相比DSS，筆者更喜歡以Siril來預處理，Siril的操作彈性更高，同時半自動操作(也有腳本自動)更有助於入門者了解預處理的執行以及錯誤排查。      本文以 Siril 0.9.12 穩定版示範，本文撰寫的時候最新版為Siril 0.99.6 (1.0.0 beta2 testing)，筆者使用時發現 仍 有點bug，不過大致上兩者介面很類似，只是 0.99.6將預覽視窗整合到主介面中了，其餘操作幾乎一致。       *2021/07/30更新 : Siril 0.9.12 穩定版的VNG debayer算法有問題，建議更新至 Siril 0.99.10 ，新版的使用者介面修改比較大，不過主要...